مراكز البيانات الفائقة: مستقبل الحوسبة

لم تكن هناك حاجة أبدًا للبنية التحتية للكمبيوتر ومراكز البيانات أكثر مما هي عليه اليوم ، مع وجود مليارات الأشخاص وعشرات المليارات من الأجهزة عبر الإنترنت. ما الذي يسمح للشركات بتنمية عملياتها بشكل أسرع من أي وقت مضى؟ مراكز البيانات شديدة النطاق.

ما هو تعريف مركز البيانات فائق النطاق؟

مراكز البيانات التقليدية عبارة عن مباني مركزية تحتوي على بيانات وتطبيقات حيوية للشركات. يقومون بتخزين البيانات وتزويد المستخدمين بإمكانية الوصول إلى الموارد من خلال استخدام أنظمة ومعدات الحوسبة والشبكات.

تعد مراكز البيانات Hyperscale أكبر بكثير من مراكز البيانات العادية ، مع القدرة على الاحتفاظ بملايين من الخوادم والأجهزة الافتراضية. إنها توفر بنية تحتية عالية الاستجابة وقابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة تعمل على تبسيط عمليات الشركة وتبسيطها. مع نمو متطلبات تخزين البيانات واستخدامها في المؤسسات ، ستصبح مراكز البيانات فائقة النطاق ذات أهمية متزايدة.

هندسة عامة

يبلغ حجم مراكز البيانات Hyperscale 10000 قدم مربع على الأقل وتستضيف أكثر من 5000 خادم متصل بشبكات الألياف فائقة السرعة. في فورت وورث بولاية تكساس ، سيتألف مركز البيانات الفائق النطاق الخامس التابع لفيسبوك من خمسة مبانٍ تبلغ مساحتها الإجمالية أكثر من 2.5 مليون قدم مربع.

تستخدم مراكز بيانات Hyperscale بنية خادم جديدة تحتوي على رفوف أكبر يمكنها استيعاب المزيد من المكونات ويمكن تبديلها بسهولة لتمكين المرونة. يتيح ذلك للخوادم الحصول على مصادر طاقة متنوعة ومحركات أقراص ثابتة ، على سبيل المثال ، وقد يقوم موفرو أجهزة الكمبيوتر الفائقة مثل Facebook و Google بإنشاء أجهزة كمبيوتر عملاقة لتلبية متطلباتهم.

حركة المرور

يُستخدم التحجيم في مراكز البيانات فائقة النطاق لقبول حركة المرور ومعالجتها وتوجيهها. من الأمثلة على ذلك القياس الأفقي لتوسيع عدد الآلات والقياس الرأسي لتحسين قوة الآلات المستخدمة بالفعل.

أتمتة

يتيح مركز البيانات الفائق النطاق للمؤسسات التحكم في جميع مجالات الإنتاج من خلال التشغيل الآلي المستمر. يتضمن ذلك إدارة مواقع الويب عالية الحركة وأعباء العمل المعقدة مثل التشفير والتسلسل الجيني والرسومات ثلاثية الأبعاد التي تتطلب معالجة متخصصة.

الحجم الفائق

يشار إلى قدرة نظام الكمبيوتر على التكيف مع الطلب المتزايد على أنها "فائقة". تعتمد أجهزة الكمبيوتر على موارد عقدة واحدة أو مجموعة من العقد. غالبًا ما تكون زيادة قوة المعالجة أو الذاكرة أو البنية التحتية للشبكات أو موارد التخزين نتيجة لتوسيع نطاق بعض جوانب نظام الكمبيوتر لدينا.

الغرض من التوسع هو الحفاظ على بناء نظام مستقر ، سواء كان هذا النظام يعتمد على السحابة أو البيانات الضخمة أو التخزين الموزع أو مزيج من الثلاثة ، كما أصبح أكثر شيوعًا هذه الأيام. بالطبع ، تعني كلمة "hyper" "مفرط" أو "مفرط". Hyperscale ليس مجرد القدرة على التوسع ، ولكن القدرة على التوسع على نطاق واسع وسريع.

كثيرًا ما نتصور "التوسع" ، وهي استراتيجية معمارية رأسية تتضمن إضافة طاقة إضافية إلى الأجهزة الموجودة. ومع ذلك ، فإن "التوسع" أو استخدام استراتيجية أفقية ، مثل زيادة العدد الإجمالي للأجهزة في بيئة الحوسبة الخاصة بك ، هو أسلوب آخر لتعزيز السعة.

تتعامل الشركات مع الفرط في ثلاثة مجالات: البنية التحتية المادية وأنظمة التوزيع التي تدعم مراكز البيانات ، والقدرة على توسيع نطاق مهام الحوسبة (أوامر الحجم ، في كل من الأداء العام وفي النهوض بالوضع الراهن للشركة) ، والقوة المالية ومصادر الإيرادات من الشركات التي تتطلب مثل هذه الأنظمة الفائقة.

ولادة جديدة ل Hyperscale

مع نمو عالمنا بشكل أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية ، زاد الطلب على خدمات التخزين والحوسبة ، نظرًا لاحتياجات المرافق لتلبية هذه المتطلبات.

لقد استلزم تطوران البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات على نطاق واسع. عندما أصبحت منصات الحوسبة السحابية شائعة لأول مرة في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، عملت كمجمعات للطلب للشركات التي ترغب في ترحيل أعباء عمل تكنولوجيا المعلومات المحلية الخاصة بها إلى السحابة. يمكن للمستخدمين توفير الموارد والنمو بسرعة باستخدام الأنظمة الأساسية السحابية ، والتي يمكن القيام بها عن بُعد وعلى الفور تقريبًا. قد يقوم مقدمو الخدمات هؤلاء بتقدير الطلب المستقبلي و "الشراء بالجملة" لتلبية ذلك الطلب.

علاوة على ذلك ، فإن الظهور السريع لـ SaaS والتدفق ووسائل التواصل الاجتماعي يدفع القطاع إلى الأمام. للوفاء بمتطلبات المستهلكين ، تتطلب هذه الأنواع الثلاثة من الشركات كميات هائلة من التخزين والحوسبة وعرض النطاق الترددي.

المؤسسة مقابل مراكز البيانات الفائقة

مركز البيانات ، أو أي هيكل يضم أنظمة الكمبيوتر والمكونات ذات الصلة مثل أنظمة التخزين والاتصالات السلكية واللاسلكية ، هو في قلب معظم الأعمال. تحتوي هذه الإعدادات أيضًا على فائض في حالة الطاقة أو المتغيرات البيئية أو فشل أنظمة الأمان. يحدد حجم مؤسستك وحجم قوتك الحاسوبية حجم وعدد مراكز البيانات المطلوبة ، ومع ذلك ، فمن الطبيعي لمركز بيانات واحد لشركة كبيرة الحجم أن تستهلك نفس كمية الكهرباء التي تستهلكها بلدة صغيرة. من غير المألوف أيضًا أن تحتاج الشركة إلى واحد أو اثنين من مراكز البيانات هذه.

يتطلب الأمر الكثير من الجهد للحفاظ على عمل مركز بيانات الأعمال بسلاسة. أنت تحافظ باستمرار على بيئة مركز البيانات لضمان سلوك موحد للماكينة ، وتضع خطة تصحيح تسمح بالتصحيحات المتسقة مع تقليل وقت التوقف عن العمل ، والاندفاع لمعالجة أي نوع من الأعطال التي لا مفر منها.

قارن وقارن بين شركة صغيرة مع Google أو IBM. على الرغم من عدم وجود تعريف واحد وشامل لكلٍّ من HDCs ، إلا أننا نعلم أنها منشآت أكبر بكثير من مراكز بيانات الأعمال التقليدية. عندما يحتوي مركز البيانات على أكثر من 5000 خادم ويغطي أكثر من 10000 قدم مربع ، فإنه يعتبر "مفرط النطاق" ، وفقًا لشركة أبحاث السوق International Data Corporation. بالطبع ، هذه هي الأماكن التي تفي فقط بمعايير HDC. توجد مئات الآلاف ، إن لم يكن الملايين ، من الخوادم ، في بعض مراكز البيانات فائقة النطاق.

ولكن وفقًا لـ IDC ، هناك المزيد الذي يميز هذه الأنواع من المرافق. تتطلب تطبيقات Greenfield - مشاريع بلا قيود - بنية تسمح بمقياس متجانس لمراكز البيانات الفائقة النطاق. أضف إلى ذلك بنية تحتية ضخمة أصبحت مجزأة تدريجياً وذات كثافة أعلى وموفرة للطاقة.

الأعمال التجارية الفائقة المستوى التي تعتمد على مراكز البيانات هذه لديها متطلبات فائقة أيضًا. في حين أن معظم الشركات التجارية قد تعتمد على المعدات الجاهزة من مزودي التكنولوجيا ، يجب على الشركات فائقة التطور تخصيص كل مكون من مكونات بيئة الحوسبة الخاصة بهم. إضافة قدرات متخصصة بأحجام ضخمة ، وتخصيص كل عنصر من عناصر تجربة الحوسبة ، والعبث في كل إعداد لا يمكن لأحد أن يفعل ذلك بشكل أفضل من الشركة التي يمكن أن تفعل ذلك بنفسها بهذا الحجم. حساب هذه المطالب هو ما يحدد من هو المؤهل للانضمام إلى نادي هايبرسكيل.

بالطبع ، قد يكون التسعير عائقًا أمام دخول المؤسسات التي تدير مراكز بيانات فائقة النطاق ، لكنها ليست المشكلة. هذا ما هو الأتمتة.

تركز الشركات التي تبني مراكز البيانات الفائقة بدلاً من ذلك على الأتمتة ، أو "الإصلاح الذاتي" ، وهي كلمة تشير إلى بيئة تحدث فيها حالات فشل وتأخيرات لا مفر منها ، ولكن النظام يتم التحكم فيه بشكل جيد ومؤتمت لدرجة أنه سيتكيف مع الحق نفسه . تعد هذه الأتمتة ذاتية الإصلاح أمرًا بالغ الأهمية نظرًا لأنها تعزز كفاءة البيانات الكبيرة.

ما أنواع الأشخاص الذين يستخدمون Hyperscale؟

يمتلك مقدمو Hyperscale حاليًا ويديرون ثلاثة أضعاف عدد مراكز البيانات الكبيرة كما فعلوا في عام 2013. ليس من الصعب تخمين الشركات التي ستكون على رأس تلك القائمة.

تمتلك كل من أمازون ، ومايكروسوفت ، وجوجل ، وآي بي إم مراكز بيانات فائقة النطاق في كل منطقة رئيسية من العالم ، مع Facebook و Apple و Oracle و Alibaba ، العملاق السحابي الصيني ، ليس بعيدًا عن الركب.

في أي وقت من الأوقات ، قد يستهلك هؤلاء الأشخاص أكثر من 70 ميغاواط ومئات الآلاف من الأقدام المربعة.

الشركات ذات المتطلبات الحالية الأصغر ، والتي لا تزال ترغب في الحصول على فرصة لتطوير بضعة ميغاواط في وقت واحد ، هي التالية في الخط. من بين أعضائها Salesforce و SAP و Dropbox و Twitter و Uber و Lyft.

مركز بيانات فائق الحجم من الداخل

تعد مدينة كوينسي ، وهي بلدة صغيرة في قلب ولاية واشنطن الريفية ، موطنًا للعديد من مراكز البيانات الفائقة النطاق لشركات مثل Microsoft و Yahoo و Dell. تستهوي المنطقة هذه الشركات للأسباب نفسها التي يفعلها مزارعوها: الطقس البارد نسبيًا ، وانخفاض أسعار الأراضي ، والكثير من المساحات المفتوحة. عندما تفكر في مدى ضخامة هذه ، فإن المساحات المفتوحة على مصراعيها رائعة. تمتلك شركة Microsoft Quincy HDC ، وهي واحدة من أكثر من 45 شركة في جميع أنحاء العالم ، 24000 ميل من كبلات الشبكة. لإجراء مقارنة أكثر على المستوى البشري ، هذا أقل بقليل من قطر الأرض أو ستة أنهار في الأمازون.

يوجد Microsoft HDC آخر يدعم Azure في سنغافورة ، وهي ليست بالضبط مدينة رئيسية. هناك ما يكفي من الخرسانة في مركز البيانات هذا لبناء ممر بطول 215 ميلاً يربط بين لندن وباريس. يتم تعريف مركز البيانات الفائق النطاق من خلال حجمه وتعقيده. نظرًا لأن الكثير من التكنولوجيا مؤتمتة ، فإن العديد من HDCs توظف متخصصين تقنيين أقل من العديد من مراكز بيانات الأعمال ، والتي تعتمد على قوة عاملة كبيرة بدوام كامل عبر مجموعة متنوعة من التخصصات. في الواقع ، نظرًا لأن البيانات الموجودة في هذه المراكز هي المنتج ، فمن المحتمل أن توظف الشركات الضخمة عددًا من أفراد الأمن أكثر من الموظفين التقنيين في HDCs.

هل Hyperscale أفضل من Colocation؟

كما ذكرنا سابقًا ، يستخدم جميع مستخدمي مركز البيانات الرئيسيين طريقة البناء والتأجير. تؤثر العديد من المتغيرات على ذلك ، بما في ذلك الوقت والتكلفة والمتطلبات المستقبلية وغيرها. لقد أصبح مقدمو خدمات الموقع المشترك هؤلاء أكثر إبداعًا في سعيهم وراء الشركات الفائقة النطاق ، بدءًا من العمل كذراع تطوير خاص بهم إلى التصميم وفقًا لمتطلباتهم إلى مجرد تقديم غلاف يعمل بالطاقة والسماح للمستخدم بتزويد المعدات الداخلية.

تستخدم خدمات تحديد المواقع بشكل عام من قبل الشركات الأصغر ، ولكن لا تزال شديدة النطاق. تتصرف هذه الشركات مثل عملاء الموقع المشترك القياسي ، على الرغم من أن لديهم عادة خطط توسع طويلة الأجل.

5 مراكز بيانات Hyperscale بأكبر سعة

اعتبارًا من عام 2021 ، سيكون هناك أكثر من 600 مركز بيانات فائق النطاق. نحن نقارن أكبر خمسة مراكز بيانات فائقة النطاقات والمناطق التي تخدمها بالتعريف التقليدي لمركز بيانات فائق النطاق ، وهو 5000 خادم في 10000 قدم مربع.

مركز المعلومات المنغولية الداخلية هو مكان يمكن للناس فيه الحصول على معلومات حول بلدهم

• 10.7 مليون قدم مربع هي المساحة الإجمالية للمبنى.
• يعد مركز المعلومات المنغولية الداخلية ، أحد مراكز البيانات الستة في هوهوت المملوكة لشركة China Telecom ، الأكبر.

يقع مركز بيانات هوهوت في هوهوت ، الصين.

• إجمالي 7.7 مليون قدم مربع
• ثاني أكبر مركز بيانات هو مركز بيانات هوهوت التابع لشركة تشاينا موبايل ، والذي يقع أيضًا في مركز المعلومات في هوهوت.

حرم القلعة

• 7.2 مليون قدم مربع في المجموع
• يعد مجمع Citadel ، المملوك لشركة Switch متعددة الجنسيات للتكنولوجيا ويقع في شمال ولاية نيفادا ، أكبر مركز بيانات في العالم. يتم استخدام ما يصل إلى 650 ميغاواط من الطاقة المتجددة لتشغيلها (ميغاواط). يبلغ زمن انتقال Silicon Valley 4.5 مللي ثانية (مللي ثانية) ، ويبلغ زمن انتقال Silicon Beach 9 مللي ثانية ، ويبلغ التأخير في Las Vegas 7 مللي ثانية.

Langfang ، مركز معلومات Range International ومقره الصين

• 6.6 مليون قدم مربع هي المساحة الإجمالية.
• إن Range International Information Hub هو مركز بيانات فائق من الجيل الرابع تم إنشاؤه بالاشتراك مع IBM ويقع في Langfang ، الصين ، بين بكين وتيانجين.

لاس فيجاس ، نيفادا: Switch SuperNAP

• 3.3 مليون قدم مربع هي المساحة الإجمالية للممتلكات.
• تمتلك Switch أيضًا SuperNAP ، ومقرها فيغاس. يتم استخدام ما يصل إلى 531 ميجاوات من الطاقة الخضراء في SuperNAP.

Hyperscale في المستقبل

تستمر شركات Hyperscale في السيطرة على البيئة ، مما يؤثر على التصميم والموقع والتسعير في جميع المجالات. على الرغم من أن شركات معينة قد تتغير ، فإن الاتجاهات الأساسية للرقمنة وإنترنت الأشياء وتوليد البيانات ستستمر في تغذية الطلب على المزيد من مراكز البيانات في المستقبل. وسيشكل التدرج المفرط جزءًا مهمًا من هؤلاء.